Le interviste – De Luca: “Terremoti, risonanze e un po’ di matematica da terza media”

L’Aquila- (di Mardin Nazad) – Una nuova sequenza sismica sta interessando la zona di confine tra Abruzzo e Lazio; le scosse, in questi ultimi giorni, sono state decine e decine e come da copione, si rinnova la paura. Noi di inAbruzzo.com siamo andati dal sismologo Gaetano De Luca (nella foto) e abbiamo cercato di capire qualcosa in più in merito a questa scienza, partendo dalle basi, per arrivare ad analizzare i fenomeni di questi giorni.

1) Conosciamo meglio l’”Orco”: cos’è un terremoto?
R: Questa è una domanda di tipo scolastico; rispondo brevemente alla parte ‘scolastica’: un terremoto è una frattura improvvisa della crosta terrestre causata da un aumento di pressione tale da raggiungere il punto di rottura della roccia stessa.
Le pressioni in gioco (o stress) variano in quanto il nostro pianeta NON è una palla di roccia omogenea ed isotropa.
La crosta terrestre (diverse decine di km di spessore) ‘galleggia’ sul mantello (roccia fusa ad alte pressioni e temperature). Tale crosta non è un unica superficie ma è spezzettata in tante mattonelle (placche o zolle) che come ho detto prima galleggiano sul mantello terrestre. Queste mattonelle si muovono probabilmente a causa dei moti convettivi del mantello e quindi, per esempio, possono scontrarsi; nello scontro possono generare catene montuose e contemporaneamente terremoti e/o vulcani. Le separazioni tra queste placche vengono chiamate faglie.
Il nostro pianeta, da questo punto di vista è particolarmente vivo ed attivo.
In Appennino centrale abbiamo una tipologia di terremoti legati alla distensione dell’arco appenninico, cioè in questo momento sembra che il movimento compressivo che ha generato gli Appennini si sia fermato (credo svariate decine di migliaia di anni fa!) e sia presente un movimento contrario (distensivo) della crosta; quindi i terremoti sono legati a dei veri e propri sprofondamenti di blocchi di roccia.
Nel caso L’Aquila 2009 abbiamo avuto anche 50 cm di ribassamento! Una personale considerazione sugli ultimi terremoti: in Appennino centrale (Umbria-Marche 1997, Molise 2002 e L’Aquila 2009): si sono attivate faglie NON mappate o comunque poco conosciute. Probabilmente in questa parte dell’Italia NON sono le faglie a generare i terremoti ma sono i terremoti a generare le faglie, o meglio a generare le evidenze superficiali delle faglie, in altre parole forse le faglie mappate altro non sono che le cicatrici dei terremoti del passato.

2) In che modo l’ambiente e il terreno, per esempio, contribuiscono agli effetti devastanti del terremoto e cosa si intende quando si parla di amplificazione, microzonazione?
R: La microzonazione sismica è un insieme di indagini geologiche, geofisiche e geotecniche per valutare in maniera quantitativa e qualitativa una porzione di superfice terrestre (qualche km quadrato) per evidenziare problemi che possono essere collegati all’eventuale urbanizzazione dell’area in esame.
In particolare una tipologia di indagine (con semplice stazioni sismiche e misurando semplicemente il rumore di fondo) è in grado di fornire valori di amplificazione delle onde sismiche a tutte le frequenze di un terreno anche di poche decine di metri quadrati; tali informazioni sono molto utili agli ingegneri strutturisti in quanto ogni costruzione possiede le frequenze proprie (o risonanze) e tali frequenze NON DEVONO coincidere con le frequenze di risonanza del terreno sottostante (presenza di amplificazioni di sito).
In generale la roccia non amplifica; gli effetti di amplificazione sono causati dalla presenza di stritificazioni di sedimenti, in particolare dai loro spessori e dalle velocità delle onde S (onde sismiche) di quei mezzi; queste geometrie con presenze quindi di strati sono la causa di riflessioni, rifrazioni, rallentamenti, dispersioni, ecc ecc delle onde sismiche che vengono ‘intrappolate’ negli strati più superficiali generando amplificazioni che possono avere conseguenze devastanti come è successo durate il terremoto di Città del Messico del 1985 dove un evento a più di 300 km di distanza dalla capitale messicana ha letteralmente polverizzato, distrutto o seriamente danneggiato tutti gli edifici da 6 piani al max di 20 piani; tale distruzione ‘mirata’ fu causata proprio dalla presenza di una forte amplificazione di sito (fattore circa 50) a basse frequenze legate alle frequenze proprie di edifici da 6 a 20 piani. Il terremoto fece danni minori, e soprattutto pochissime vittime in zona epicentrale (sulla costa Occidentale, Oceano Pacifico). A Citta del Messico, ad oltre 300 km di distanza, non si è avuto un conteggio ufficiale delle vittime, probabilmente molte di più di 20 mila!
Un esempio semplice su come si innesca una risonanza è quello dell’altalena; in altre parole se volete che l’ampiezza di oscillazione sia la maggiore possibile NON è necessario dare una spinta fortissima ma sono sufficienti tanti piccoli colpetti dati nel punto giusto e nel momento giusto (tecnicamente … in fase con l’oscillazione).

4) Ci sono precauzioni da adottare?
R: Prevedere il terremoto non ha senso in quando NON lo si può e non lo possiamo evitare!
E’ necessaria la prevenzione! Bisogna vivere in posti (abitazioni, scuole, ospedali, uffici, chiese, ecc) sicuri. Non abbiamo altre scelte! Dal mio punto di vista ,come sismologo sperimentale è necessario anche migliorare e potenziare il monitoraggio sismico in quanto in generale più misuri e più impari! Spesso se misuri ti puoi imbattere in fenomeni non previsti.

5) Cosa sta accadendo esattamente in questi giorni?
R: Chiaramente ti stai riferendo all’intenso sciame di Montereale.
E’ iniziato verso la fine di luglio con un crescendo di magnitudo (fino al 31 agosto con ben 3 eventi con magnitudo maggiore di 3) ma soprattutto con un crescendo di eventi di bassa magnitudo (M < 1.5), centinaia al giorno! Lo sciame ha avuto una forte attenuazione sia come energia dei singoli eventi sia come numero giornaliero tra la fine di settembre e gli inizi di ottobre, anche se non era completamente terminato. Attualmente, più precisamente dalla giornata del 19 è iniziato un nuovo sciame, violento quanto quello precedente (con 2 eventi di magnitudo maggiore di 3 il 20 ottobre) come numero di scosse. Aggiungo che durate questi sciami spesso sento dire o leggo espressioni tipo che questo sciame abbia scaricato l'energia della faglia. Tale valutazione è sbagliata per due motivi: uno di carattere sismologico e l'altro legato ad una ignoranza profonda della matematica di base (terza media inferiore). (a) motivo sismologico: attualmente è impossibile stabilire il livello di instabilità di una faglia in altre parole non sappiamo esattamente se una struttura abbia raggiunto il livello del carico di rottura o sia molto lontano dal raggiungerlo; quindi pensare che uno sciame di fatto mediocre abbia ‘scaricato’ non ha senso in quanto non sappiamo quale è il livello di energia da scaricare. In parole povere se hai una vasca con 1000 litri d’acqua e ne scarichi 10 sai che te ne mancano altri 990.

(b) motivo matematico: facciamo l’ipotesi non lontana dalla realtà che la struttura Montereale-Cittareale abbia una attuale potenzialità di generare un evento MODESTO da 5.5. ipotesi questa molto ottimistica in quanto la zona in questione ha potenzialità che possono essere vicine a magnitudo 6.5 o maggiore. Domanda: quanti eventi da 3.5 ci vogliono per esaurire l’energia accumulata di un 5.5? Risposta: oltre 1000 eventi di magnitudo 3.5. Questo perchè la scala delle magnitudo è logaritmica (matematica di terza media); non aggiungo altro per non scadere nell’osceno.

Lascia un commento

Utente

Commento